让苏联红军大为惊喜但同时让德军极为失望的是，战俘中包括22名将军。希特勒对这位新陆军元帅极为失望，并公开说“保卢斯差一步就要跨入光荣的殿堂，但是他还是选择了退却。”没有明确的证据表明日德战俘受到严重的虐待导致大面积死亡。但是，据统计降的91000名战俘中，只有6000名得以生还，并回到了德国本土。由于大多数士兵本身已经营养不良，缺乏医治，加上红军将他们发配到苏联各地的战俘营中进行强制劳动，使得大多数人死于过度劳累和营养不良。十几位高级军官被带往莫斯科，用作苏联的政治宣传工具。包括保卢斯在内的军官们发表了反希特勒宣言，并向德军部队大肆宣传。***·冯·塞德利茨·库尔茨巴赫将军甚至提出从德军战俘中组建一支反希特勒军队，但是苏联没有接受这个建议。直到1955年，这些高级战俘才被遣送回国。
尽管在战役结束前数星期，德国的官方媒体已经停止报道相关的有利消息，但德国民众还是直到1944年1月底，才了解到在斯大林格勒发生的悲剧。这并不是德军遭受的第一次打击，但是这次失败无论在规模还是在战略意义上，都是其它战役不可比拟的。1944年2月18日，德国宣传部长约瑟夫·戈培尔在柏林发表了著名的演说，鼓动德国国民接受总体战的理念，即利用全国的一切资源和力量来战斗到底。
这场战役共计一百万人死亡，有苏联人、罗马尼亚人、匈牙利人、德国人。德国第六军团26万人，9万1千人被围，战后仅5千人活着回到德国。
在会战最激烈的阶段，双方投入兵力超过二百万，坦克两千辆，飞机两千三百多架，大炮和迫击炮两万五千门。
在1943年9月和10月两个月中，苏军只有五个步兵师渡河增援，而德军却投入了不少于二十七个步兵师和十九个装甲旅的增援部队。其第一线师，常常伤亡达到百分之七十，一个连队只剩下三、四十人。德军先后投入斯大林格勒的兵员，由最初的二十五个师陆续增加到五十一个师。
从1943年的7月到11月，德军共丧失七十万官兵，一千多辆坦克，二千多门大炮和一千四百多架飞机。
在会战期间，苏联铁路职工向斯大林格勒地域运送了三十万车皮的军事装备。整个会战期间，共消耗弹药九千五百六十八车皮，消耗炮弹八千三百五十三车皮，超过攻克柏林战役消耗炮弹量的百分之十三。斯大林格勒的各个工厂企业都成立了歼敌营，并有八万多人补充到红军部队中去。留在工厂的多继续坚持生产。如基洛夫区的各个工厂最多只留下百分之十到百分之十五的工人，但却为前线生产了五千吨食品，一百吨芥子油，六十七吨肥皂，一万二千瓶混合燃料，五千具军用炉灶，一千三百个**，斯大林格勒各工厂，仅在1943年7月8日，就供给前线坦克、大炮和迫击炮四千八百多件。
这场战争是残酷的，几乎是一场用鲜血堆积出来的胜利。虽然斯大林格勒战役结果是好的，但它的过程鲜血淋漓得可怕。任何一场战争，都不是几个大帅运筹帷幄的事，它一定是一条条鲜活的生命筑造的。纳粹德国在希特勒的领导下，先后拿下了几个版图较小的国家，然而面对地府广阔的苏联，德军的进攻就显现出了吃力。德军对斯大林格勒的进攻可以类比于日本对南京的攻打，它们对人民的屠杀都到了泯灭人性的地步。斯大林格勒沦陷，然而这并不是战役的终结，而是另一场悲壮反击的开始。面对重重丧失的防御地，苏联集团军仍然没有放弃最后一丝抵抗的机会，他们在市区依然一栋楼一条街地反抗争夺着，这便是有名的巷战。市区被战火烧出了一片片废墟，苏军就是在这一片片废墟中躲避敌军但我炮火，奋勇杀敌。在指挥官崔可夫的强力抵抗下，最终还是赢得了这场对斯大林和希特勒都相当重要的战争。
斯大林格勒战役结果取得胜利的虽是苏联红军，苏联的损失却仍要高于德军。失去了主动权的德国军，在后来的战役中一步步走向毁灭，为了守护家园的苏联人民也被永远载入了史册。至今这座城市仍被称为英雄城。
德军在斯大林格勒战役的失败，其军事上的主要原因是：战略企图与实力相脱节，过高估计自己的力量；兵力部署分散，形不成进攻重点；后勤供应困难等。
苏军从德军手中夺取了战略主动权，斯大林格勒的影响进一步提高了苏联及其武装力量的国际威望，消灭了德军主力，大大减弱了法西斯的力量。斯大林格勒战役是一次决定性的战役，不过它的心理意义远比军事意义大。
这是苏联卫国战争以来德军第一次以一个集团军的形式受到歼灭，在这之前都只是有组织的退却，也打乱了德军在南部的部署，攻打高加